Avaliação de actinobactérias quanto à produção de enzimas ligninolíticas viabilizadoras da geração de bioetanol celulósico

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Marques, Kelly de Matos [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Actinobactérias; Caatinga; Peroxidases; Enzimas ligninolíticas; MALDI-TOF; Actinobacteria; Ligninolytic enzymes
• Link de acesso: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/57429

Os actinomicetos ou actinobactérias são bactérias Gram-positivas, com características semelhantes a fungos filamentosos, principalmente pelo lento crescimento e por suas células alongadas e ramificadas, denominadas hifas. Já foram descritos em ambientes como solo, lama, sedimentos marinhos e compostagem, sendo responsáveis pelo odor de “terra molhada”, estando relacionados com a produção de metabolitos secundários e a habilidade em oxidar compostos tais como fenóis e esteróides. Descritos em alguns ecossistemas unicamente brasileiros tais como a Caatinga, esses microrganismos são fontes de enzimas que podem tolerar amplas variações de temperatura, pH e salinidade. Assim, diante de uma coleção de 173 actinobactérias isoladas de amostras de solo e rizosfera da caatinga, tais foram avaliados quanto às suas habilidades enzimáticas, tendo-se como alvo peroxidases de interesse biotecnológico. Tais ensaios foram realizados de maneira miniaturizada, por métodos colorimétrico para detecção espectrofotométrica da atividade enzimática de DyPs (“Decolorizing Dye Peroxidases”) e Manganês Peroxidases (MnP). Os isolados AC01, AC13, AC127, AC140, AC171 e AC173 mostraram-se positivos para atividades de DyPs apresentando valores entre 500 e 800 UL-1 . Os isolados AC13, AC17, AC35, AC79, AC81, AC92, AC99, AC109, AC139, AC148, AC155 e AC160 foram selecionados por apresentarem valores de atividades de MnP de até 1.000 U.L- 1 , quando vermelho de fenol foi utilizado como substrato enzimático. Quando MnSO4 foi aplicado como cofator para a detecção da atividade de MnP, os isolados AC14 e AC173 foram selecionados, por apresentarem atividades entre 12 U.L -1 e 16 U.L-1 , respectivamente. Analisando-se os resultados obtidos pelas metodologias utilizadas, foram selecionadas as actinobactérias AC171 e AC173 para avaliação em ensaios pilotos para a verificação da atividade enzimático-bacteriana sobre fibras vegetais lignocelulósicas, fazendo-se uso de bagaço de cana-de-açúcar como substrato. Assim tais actinobactérias foram inoculadas sobre a biomassa vegetal e os experimentos foram monitorados por 42 dias, por meio de análises de MALDI-TOF. Tais ensaios permitiram a implementação de condições para o cultivo microbiano em biomassa vegetal, porém resultados não conclusivos não permitiram inferir sobre a atividade microbiana sobre o conteúdo lignocelulósico. Entretanto, considera-se o trabalho bem sucedido no que tange à seleção de actinobactérias eficientes quanto à produção de peroxidases de interesse biotecnológico e que pode ser aprimorado para diferentes frentes de produção industrial, tais como lignocelulósica.